3. 盖梁、台帽采用C30钢筋混凝土,容重γ6=26 KN/ m3。
桩长及单桩承载力计算
(LK40+520 4-30.0m大桥)
一. 设计资料
(一) 设计标准
1. 设计荷载 公路—Ⅰ级 2. 跨径及桥宽 标准跨径:L=30m
桥面宽度:净9m+2×0.5m=10.00m 3. 其它
设计洪水频率:1/100
地震烈度:本区地震动峰值加速度系数为0.05
(二) 上部结构材料及数据
1. 预制箱梁为C50钢筋混凝土,容重γ1=26KN/m3。 2. 桥面铺装为C40钢筋混凝土,容重γ2=26KN/m3。 3. 桥面铺装沥青混凝土,容重γ3=23KN/m3。 4. 防撞护栏为C30钢筋混凝土,容重γ4=26KN/m3。 (三) 下部结构材料及数据
1. 下部结构采用柱式墩(桩基础)、肋板台(桩基础)。 2. 墩、肋板台采用C30钢筋混凝土,容重γ5=26 KN/ m。
3
4. 桩基础采用C25钢筋混凝土,容重γ7=26 KN/ m3。 (四) 设计计算依据
1. 交通部部颁标准《公路桥涵通用设计规范》JTG D60-2004 2. 交通部部颁标准《公路圬工桥涵设计规范》JTG D61-2005 3. 《公路工程水文勘测设计规范》JTG D30-2002;
4. 交通部部颁标准《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007; 5. 《公路桥涵设计手册—墩台与基础》
二.恒载计算
(一)
上部恒载计算
1. 桥面铺装沥青混凝土厚5cm, 水泥混凝土厚8cm, 净宽9m ,防撞护栏长30m 。
N 1=(27+21.57)×26+13.5×23=1573KN 2. 上部梁自重(含湿接缝、桥面现浇段)
一跨:N 2=(140.6+21.3+68.95+12.9)×26=6337.5KN 作用于墩的上部自重:
中墩:N 5=N1+N2=1573+6337.5=7910.6KN 作用于桥台的上部自重:
N 6=( N1+N2)/2=3955.3KN 3. 下部结构自重
桥台盖梁自重:N 8=26.16×26=680.2KN
桥台台身自重(含耳背墙) :N 9=(20.19+13.5)×26=875.9KN 桥台承台自重:N10=42.39×26=1102.1KN
桥台承台上土重:N 10’=S×H ×18=8.72×6.5×18=2040KN
新疆公路规划勘察设计研究院
桥墩盖梁自重:N 7=73.25/3×26=634.8KN 桥墩柱重:N 11=8.82×26=229.3KN 桥墩系梁:N 12=5.86×26=152.4KN
单桩每延米重:桥墩Q=[(π×1.6²)/4]×26=52.3KN 桥台Q=[(π×1.2²)/4]×26=30KN (二) 活载计算:
桥梁均布活载:Q k =10.5×29.2=306.6KN
桥梁集中荷载:P k =180+(360-180)/(50-5) ×29.2=296.8KN 桥墩处活载反力:N 13= Qk + Pk =306.6+296.8=603.4KN 桥台处活载反力:N 14= Qk /2+ Pk =306.6/2+296.8=450.1KN (三) 单桩支反力计算:
桥墩处支反力:=1.1×((N4+N7+N11+N12)×1.2+N13×1.4) ×1.2=12628KN 桥墩单桩顶支反力:Ra=12628/2*1.1=6946KN
桥台处支反力:=1.1×((N6+N7+N8+N9+N10)×1.2+N14*1.4)×0.95=8952KN 桥台单桩支反力:Ra=(8952+N10’)/4*1.1=3023KN 结构重力分项系数:1.2 活载分项系数:1.4 桥梁重要性分项系数:1.1
连续梁次边墩恒载、活载分布分项系数:1.2 连续梁桥台恒载活载分布分项系数:0.95 桩基横向偏载分项系数:1.1
由于入土较深,桥位处无基岩,故采用钻孔灌注桩基础,按摩擦桩计算
用确定单桩容许承载力的经验公式初步反算桩长,该桩埋入地面线以下深度
为h ,则:
[Ra ]= 1/2×u ×∑q ik ×l i +Ap ×λ×m0×{[f a0]+K2×γ2×(h-3)}
式中:V —一根桩桩底面所受到的全部竖向荷载(KN ),其余符号同前。 q ik —一与l i 对应的各土层与桩侧的摩阻力的标准值 f a0—一桩尖处土的承载力基本容许值
设计桩径:桥台:D=1.2m;u=3.86m;A p =1.13m2;L 1=4m;q 1=70KPA ;L 2=6m;
q 2=120KPA ;
桥墩:D=1.6m;u=5.12m;A p =2.09m2;L 1=1.5m;q 1=60KPA ;L 2=4m;q 2=70KPA ;L 3=16m;q 3=120KPA ;
[fa0]=550KPa
考虑桩入土长度影响的修正系数λ=0.7 孔底清底系数 m0=0.7
地基土容许承载力随深度的修正系数 K2=2.5 桩底以上土的换算容重 γ2=19.5KN/m3 计算得:桥台有效桩长h=11.0m 计算得:桥墩有效桩长h=18.0m 考虑墩台处冲刷后取桩基长度如下: 桥台计算桩长:L=15+3.68-1.42≈18(m) 桥墩计算桩长:L=24+5.12-1.42≈28(m)
三.桩长的计算
新疆公路规划勘察设计研究院
3. 盖梁、台帽采用C30钢筋混凝土,容重γ6=26 KN/ m3。
桩长及单桩承载力计算
(LK40+520 4-30.0m大桥)
一. 设计资料
(一) 设计标准
1. 设计荷载 公路—Ⅰ级 2. 跨径及桥宽 标准跨径:L=30m
桥面宽度:净9m+2×0.5m=10.00m 3. 其它
设计洪水频率:1/100
地震烈度:本区地震动峰值加速度系数为0.05
(二) 上部结构材料及数据
1. 预制箱梁为C50钢筋混凝土,容重γ1=26KN/m3。 2. 桥面铺装为C40钢筋混凝土,容重γ2=26KN/m3。 3. 桥面铺装沥青混凝土,容重γ3=23KN/m3。 4. 防撞护栏为C30钢筋混凝土,容重γ4=26KN/m3。 (三) 下部结构材料及数据
1. 下部结构采用柱式墩(桩基础)、肋板台(桩基础)。 2. 墩、肋板台采用C30钢筋混凝土,容重γ5=26 KN/ m。
3
4. 桩基础采用C25钢筋混凝土,容重γ7=26 KN/ m3。 (四) 设计计算依据
1. 交通部部颁标准《公路桥涵通用设计规范》JTG D60-2004 2. 交通部部颁标准《公路圬工桥涵设计规范》JTG D61-2005 3. 《公路工程水文勘测设计规范》JTG D30-2002;
4. 交通部部颁标准《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG D63-2007; 5. 《公路桥涵设计手册—墩台与基础》
二.恒载计算
(一)
上部恒载计算
1. 桥面铺装沥青混凝土厚5cm, 水泥混凝土厚8cm, 净宽9m ,防撞护栏长30m 。
N 1=(27+21.57)×26+13.5×23=1573KN 2. 上部梁自重(含湿接缝、桥面现浇段)
一跨:N 2=(140.6+21.3+68.95+12.9)×26=6337.5KN 作用于墩的上部自重:
中墩:N 5=N1+N2=1573+6337.5=7910.6KN 作用于桥台的上部自重:
N 6=( N1+N2)/2=3955.3KN 3. 下部结构自重
桥台盖梁自重:N 8=26.16×26=680.2KN
桥台台身自重(含耳背墙) :N 9=(20.19+13.5)×26=875.9KN 桥台承台自重:N10=42.39×26=1102.1KN
桥台承台上土重:N 10’=S×H ×18=8.72×6.5×18=2040KN
新疆公路规划勘察设计研究院
桥墩盖梁自重:N 7=73.25/3×26=634.8KN 桥墩柱重:N 11=8.82×26=229.3KN 桥墩系梁:N 12=5.86×26=152.4KN
单桩每延米重:桥墩Q=[(π×1.6²)/4]×26=52.3KN 桥台Q=[(π×1.2²)/4]×26=30KN (二) 活载计算:
桥梁均布活载:Q k =10.5×29.2=306.6KN
桥梁集中荷载:P k =180+(360-180)/(50-5) ×29.2=296.8KN 桥墩处活载反力:N 13= Qk + Pk =306.6+296.8=603.4KN 桥台处活载反力:N 14= Qk /2+ Pk =306.6/2+296.8=450.1KN (三) 单桩支反力计算:
桥墩处支反力:=1.1×((N4+N7+N11+N12)×1.2+N13×1.4) ×1.2=12628KN 桥墩单桩顶支反力:Ra=12628/2*1.1=6946KN
桥台处支反力:=1.1×((N6+N7+N8+N9+N10)×1.2+N14*1.4)×0.95=8952KN 桥台单桩支反力:Ra=(8952+N10’)/4*1.1=3023KN 结构重力分项系数:1.2 活载分项系数:1.4 桥梁重要性分项系数:1.1
连续梁次边墩恒载、活载分布分项系数:1.2 连续梁桥台恒载活载分布分项系数:0.95 桩基横向偏载分项系数:1.1
由于入土较深,桥位处无基岩,故采用钻孔灌注桩基础,按摩擦桩计算
用确定单桩容许承载力的经验公式初步反算桩长,该桩埋入地面线以下深度
为h ,则:
[Ra ]= 1/2×u ×∑q ik ×l i +Ap ×λ×m0×{[f a0]+K2×γ2×(h-3)}
式中:V —一根桩桩底面所受到的全部竖向荷载(KN ),其余符号同前。 q ik —一与l i 对应的各土层与桩侧的摩阻力的标准值 f a0—一桩尖处土的承载力基本容许值
设计桩径:桥台:D=1.2m;u=3.86m;A p =1.13m2;L 1=4m;q 1=70KPA ;L 2=6m;
q 2=120KPA ;
桥墩:D=1.6m;u=5.12m;A p =2.09m2;L 1=1.5m;q 1=60KPA ;L 2=4m;q 2=70KPA ;L 3=16m;q 3=120KPA ;
[fa0]=550KPa
考虑桩入土长度影响的修正系数λ=0.7 孔底清底系数 m0=0.7
地基土容许承载力随深度的修正系数 K2=2.5 桩底以上土的换算容重 γ2=19.5KN/m3 计算得:桥台有效桩长h=11.0m 计算得:桥墩有效桩长h=18.0m 考虑墩台处冲刷后取桩基长度如下: 桥台计算桩长:L=15+3.68-1.42≈18(m) 桥墩计算桩长:L=24+5.12-1.42≈28(m)
三.桩长的计算
新疆公路规划勘察设计研究院